(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マクロセル無線通信基地局装置から送信された信号の受信強度を測定する測定手段と、
自装置に接続する無線通信端末装置と、自装置との間の伝搬損失を推定する推定手段と、
測定された前記受信強度のうち最大受信強度と第１閾値との比較、及び、推定された前記伝搬損失のうち最大伝搬損失と第２閾値との比較を行う判定手段と、
前記最大受信強度が前記第１閾値以上であり、かつ、前記最大伝搬損失が前記第２閾値以上である場合、自装置における総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる調整手段と、
を具備する無線通信基地局装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記最大受信強度に応じて引き下げ幅を設定する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記最大受信強度に応じて前記第２閾値を調整する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記最大伝搬損失に応じて引き下げ幅を設定する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項５】
前記調整手段は、自装置に接続する無線通信端末装置のうち自装置との間の伝搬損失が最大となる無線通信端末装置の所要送信電力が、自装置における総受信電力の制御目標値に基づき当該無線通信端末装置に割り当て可能な送信電力未満である場合、引き下げ幅を縮小する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項６】
前記調整手段は、自装置に接続する全ての無線通信端末装置の前記伝搬損失が前記第２閾値以上である場合、自装置における総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を調整せず、自装置に接続する無線通信端末装置の最大送信電力制限値を引き下げる請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項７】
前記調整手段は、マクロセル上り回線干渉量に応じて引き下げ幅を設定する請求項１に記載の無線通信基地局装置。
【請求項８】
マクロセル無線通信基地局装置から送信された信号の受信強度を測定する測定工程と、
自装置に接続する無線通信端末装置と、自装置との間の伝搬損失を推定する推定工程と、
測定された前記受信強度のうち最大受信強度と第１閾値との比較、及び、推定された前記伝搬損失のうち最大伝搬損失と第２閾値との比較を行う判定工程と、
前記最大受信強度が前記第１閾値以上であり、かつ、前記最大伝搬損失が前記第２閾値以上である場合、自装置における総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる調整工程と、
を具備する送信電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上り無線回線の送信電力を制御する無線通信基地局装置及び送信電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭やオフィスなどの建物内において、セル半径が数十メートル程度の小セル（フェムトセル）をカバー範囲とする無線通信基地局装置（フェムト基地局、Home Node-B等と称される。以下、ＨＮＢと記す）の設置が検討されている。ＨＮＢを含む無線システム構成を図１に示す。ＨＮＢが設置された建物内に存在する携帯端末は、ＨＮＢとの間で無線回線を通じたデータ伝送を行う。ＨＮＢは、家庭に引き込まれた光ファイバーなどの固定網をバックボーンとして使用し、集線装置（ＧＷ）を経由してコアネットワークと接続する。
【０００３】
ＨＮＢ普及時には、都市部においてフェムトセルとマクロセルとで同一周波数帯を共用し、図１に示す階層的セル配置で運用されることが見込まれている。また、ＨＮＢへのアクセスは登録ユーザ（ＣＳＧ：Closed Subscriber Group）のみに限定される見込みである。このような運用では、マクロセル−フェムトセル間の上り無線回線の干渉が課題となる。一方、セルのスループット増加が他方の無線干渉増加及びスループット低下につながるトレード・オフが発生する可能性がある。
【０００４】
マクロセル−フェムトセル間における上り無線回線干渉の一つは、マクロセルに接続する端末（以下、ＭＵＥと記す）がＨＮＢへ与える上り無線回線干渉である。特に、マクロセル基地局（以下、ＭＮＢと記す）とＭＵＥ間の距離が大きくなるとＭＵＥの無線送信電力が増加する。このため、フェムトセルがマクロセルエッジに位置する場合には、ＨＮＢへのアクセス権を持たないＭＵＥからの干渉に対する対策が必要となる。具体的な対策として、ＨＮＢでの干渉レベルに応じたＨＮＢにおける総受信電力の制御目標値の引き上げと、ＨＮＢにおける受信機利得の調整について非特許文献１に記載されている。
【０００５】
マクロセル−フェムトセル間における上り無線回線干渉の二つは、フェムトセルに接続する端末（以下、ＨＵＥと記す）がＭＮＢへ与える上り無線回線干渉である。特に、ＨＵＥとＨＮＢの距離が離れており、かつ、ＨＵＥとＭＮＢ間の距離が短いと、ＭＮＢにおけるＨＵＥからの干渉量が増加する。このため、フェムトセルがマクロセル中心部に存在する場合には、ＨＵＥからＭＮＢへの干渉を抑制する対策が必要となる。具体的な対策として、ＨＵＥ最大送信電力の制限について非特許文献１及び特許文献１に記載されている。
【０００６】
以下、ＨＵＥ最大送信電力の制限方法について詳細に説明する。図２は、非特許文献１に記載されたＨＵＥ最大送信電力制限の手順を示すシーケンス図である。図２では、特に上り干渉制御に関連する部分のみ抜き出して記載している。また、上りアクセス方式として３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）Ｒｅｌｅａｓｅ.６（ＨＳＵＰＡ）を想定している。
【０００７】
ＨＮＢは、マクロセル信号（例えば、下り共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ））の受信レベルを測定する機能（測定部２４）を具備している。ＨＮＢの起動時等に測定部２４において、マクロセル信号の受信レベルを測定する（ＳＴ１１）。より具体的には、非特許文献２に記載の通り、マクロセルＣＰＩＣＨのＲＳＣＰを測定し、Ｐ‐ＣＰＩＣＨ送信電力情報を取得する。測定部２４は、測定結果を制御部２３に通知する（ＳＴ１２）。制御部２３は、通知された測定結果を用いて、ＨＵＥの最大送信電力を決定する（ＳＴ１
３）。制御部２３は、マクロセル信号の受信レベルが大きいほど、ＨＵＥ最大送信電力の設定値を引き下げる。
【０００８】
ＨＵＥがＨＮＢに接続を開始する際に、ＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクションが確立される（ＳＴ１４）。このとき、ＨＮＢの制御部２３からＨＵＥ２１に対して、ＨＵＥ最大送信電力の設定を通知する。ＨＵＥ２１は、通知された最大送信電力の範囲内で上り無線信号を送信する。
【０００９】
ＨＮＢからの指示に従い、ＨＵＥ２１はマクロセル信号の受信レベルを測定し（ＳＴ１５）、ＨＮＢに測定値を報告する（ＳＴ１６）。ＨＮＢの制御部２３では、ＨＵＥ２１からの報告値に基づき、ＨＵＥ２１の最大送信電力の設定値を更新し、ＨＵＥ２１へ通知する（ＳＴ１６）。ＨＵＥ２１は、更新通知された最大送信電力の範囲内で上り無線信号を送信する。
【００１０】
以上の干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を図３（ａ）及び図３（ｂ）にそれぞれ示す。図３において、グラフ横軸はＨＮＢ−ＨＵＥ間の空間伝搬損失を表し、図３（ａ）のグラフ縦軸は受信電力を、図３（ｂ）のグラフ縦軸は送信電力をそれぞれ表している。
【００１１】
図３から分かるように、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の空間伝搬損失（以下、伝搬損失と記す）やＨＮＢにおけるマクロセル信号の受信レベルに関わらず、ＨＮＢの受信電力制御目標値（ＲｏＴ ｔａｒｇｅｔ）は一定である。一方、ＨＵＥにおける総送信電力の最大値は、ＨＮＢにおけるマクロセル信号の受信レベルに応じて調整される。
【００１２】
図３では、太い実線が電力値を示している。ＨＵＥがＨＮＢから離れ、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が大きくなると、ＨＵＥ総送信電力が最大値に達すると共に、ＨＮＢ受信電力が低下することが、図３より読み取れる。
【００１３】
ここで、ＨＳＵＰＡチャネル（Ｅ−ＤＣＨ）の送信電力については、Ｗ−ＣＤＭＡチャネル（ＤＣＨ）を構成する物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）の送信電力への比率が規定されている。Ｅ−ＤＣＨ伝送レートが増大するほど所要電力が増加するため、Ｅ−ＤＣＨ伝送レートの増大に合わせて電力比率が大きくなる（送信電力が大きくなる）ように仕様が定められている。
【００１４】
ＤＣＨの送信電力は基地局における受信品質が所望値となるように制御されるので、伝搬損失が大きくなると、ＤＣＨに比例してＥ−ＤＣＨの送信電力も増加する。ここで、ＨＵＥ送信電力が最大値に達すると、Ｅ−ＤＣＨ伝送レートに対応した所要電力を確保できなくなる。そこで、ＨＵＥから報告される送信電力余裕（UE power headroom）等に基づき、ＨＮＢのＨＳＵＰＡスケジューラはこのＨＵＥへの割り当て伝送レートを低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１８８２６５Ａ１号明細書
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN Working Group 4, R4-082643
【非特許文献２】3GPP TSG RAN Working Group 4, R4-082623
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、ＨＵＥの最大送信電力を直接制御する上述の干渉制御方法では、以下のような問題がある。すなわち、図２から明らかなように、ＨＮＢにおいてＨＵＥ最大送信電力を決定後、決定結果をＨＮＢからＨＵＥへ通知（シグナリング）しなければならないため、無線リソースが消費され、データ伝送効率が低下する。特に、干渉制御を精度良く行うためにはＨＵＥでのマクロセル信号の受信レベル測定結果を用い、頻繁にＨＵＥ最大送信電力を更新する必要があるが、更新のためにシグナリング量が増加し、データ伝送効率がさらに低下することになる。
【００１８】
また、図３から明らかなように、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が大きくなるＨＵＥのみを犠牲にして干渉低減を図るので、フェムトセルエッジに存在するＨＵＥのみ上り回線の伝送レートが大きく低下することになる。
【００１９】
本発明の目的は、シグナリング増加とフェムトセルエッジにおけるフェムト接続端末の伝送レート低下とを回避しつつ、フェムト接続端末からマクロセル基地局への上り無線回線干渉を低減する無線通信基地局装置及び送信電力制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の無線通信基地局装置は、マクロセル無線通信基地局装置から送信された信号の受信強度を測定する測定手段と、自装置に接続する無線通信端末装置と、自装置との間の伝搬損失を推定する推定手段と、測定された前記受信強度のうち最大受信強度と第１閾値との比較、及び、推定された前記伝搬損失のうち最大伝搬損失と第２閾値との比較を行う判定手段と、前記最大受信強度が前記第１閾値以上であり、かつ、前記最大伝搬損失が前記第２閾値以上である場合、自装置における総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる調整手段と、を具備する構成を採る。
【００２１】
本発明の送信電力制御方法は、マクロセル無線通信基地局装置から送信された信号の受信強度を測定する測定工程と、自装置に接続する無線通信端末装置と、自装置との間の伝搬損失を推定する推定工程と、測定された前記受信強度のうち最大受信強度と第１閾値との比較、及び、推定された前記伝搬損失のうち最大伝搬損失と第２閾値との比較を行う判定工程と、前記最大受信強度が前記第１閾値以上であり、かつ、前記最大伝搬損失が前記第２閾値以上である場合、自装置における総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる調整工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、シグナリング増加とフェムトセルエッジにおけるフェムト接続端末の伝送レート低下とを回避しつつ、フェムト接続端末からマクロセル基地局への上り無線回線干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＨＮＢを含む無線システム構成を示す図
【図２】非特許文献１に記載されたＨＵＥ最大送信電力制限の手順を示すシーケンス図
【図３】非特許文献１に記載の干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るフェムト基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１に係る干渉制御手順を示すシーケンス図
【図６】本発明の実施の形態１に係る判定部における干渉制御手順を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態１に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係るフェムト基地局の受信電力制御目標値がとりうる最大値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る干渉制御手順を示すフロー図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る干渉制御を用いた場合の第２閾値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る干渉制御手順を示すフロー図
【図１４】本発明の実施の形態３に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す図
【図１５】本発明の実施の形態４に係る干渉制御手順を示すフロー図
【図１６】本発明の実施の形態５に係る干渉制御手順を示すフロー図
【図１７】本発明の実施の形態６に係る干渉制御手順を示すフロー図
【図１８】本発明の実施の形態６に係るフェムト基地局の受信電力制御目標値がとりうる最大値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態では、ＨＳＵＰＡ無線アクセス技術に基づいて説明する。ただし、本発明は、３ＧＰＰで規格化中のＬＴＥ（Long Term Evolution）及び３ＧＰＰで規格されている無線アクセス技術に限らず、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ又はＩＥＥＥ８０２．１６ｍ等のＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、３ＧＰＰ２等の無線アクセス技術に適用してもよい。
【００２５】
（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係るフェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。図４において、受信部１０２は、ＭＮＢから送信された信号（マクロセル信号）及びＨＵＥから送信された信号（ＨＵＥ信号）をアンテナ１０１から受信し、マクロセル信号を測定部１０３に出力し、ＨＵＥ信号を伝搬損失推定部１０４及びスケジューラ１０７に出力する。
【００２６】
測定部１０３は、受信部１０２から出力されたマクロセル信号（例えば、下り共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ））の受信レベルを測定し、測定結果を判定部１０５に出力する。なお、複数のマクロセル信号を測定した場合には、測定部１０３は最大の受信レベルを判定部１０５に出力する。また、フェムトセル上り無線回線の隣接周波数帯を用いるマクロセルへの干渉量は少ないので、上り無線回線に同一周波数帯を用いるマクロセルの信号のみを測定部１０３の測定対象としてよい。
【００２７】
伝搬損失推定部１０４は、受信部１０２から出力されたＨＵＥ信号（例えば、上りパイロット信号）の受信電力等に基づいて、ＨＵＥとＨＮＢ間の伝搬損失を推定し、推定結果を判定部１０５に出力する。なお、複数のＨＵＥが同時接続する場合には、伝搬損失推定部１０４は最大の伝搬損失を判定部１０５に出力する。
【００２８】
判定部１０５は、測定部１０３から出力されたマクロセル信号受信レベルと第１閾値とを比較し、第１比較結果を調整部１０６に出力する。また、判定部１０５は、伝搬損失推定部１０４から出力された伝搬損失と第２閾値とを比較し、第２比較結果を調整部１０６に出力する。
【００２９】
調整部１０６は、判定部１０５から出力された第１比較結果及び第２比較結果に基づいて、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を調整する指示を生成し、生成した指示をスケジューラ１０７に出力する。
【００３０】
スケジューラ１０７は、受信部１０２から出力されたＨＵＥ信号（具体的には、ＨＵＥの送信バッファ状況と送信電力余裕、割り当て伝送レート向上要求）と、調整部１０６から指定されたＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値とに基づいて、ＨＵＥへの割り当て伝送レートを決定する。スケジューラ１０７における伝送レート割り当てアルゴリズム自体については、干渉制御の追加によって変更されることはない。ＨＮＢ総受信電力の制御目標値が引き下げられれば、スケジューラ１０７はＨＵＥへの割り当て伝送レートを引き下げる方向に調整する。また、制御目標値の変更は、当該ＨＮＢに接続する全てのＨＵＥの割り当て伝送レートに影響を及ぼす。スケジューラ１０７は、決定した割り当て伝送レートを示すスケジューリンググラントを送信部１０８に出力する。
【００３１】
送信部１０８は、スケジューラ１０７から出力されたスケジューリンググラントをＨＵＥに送信する。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る干渉制御手順を示すシーケンス図である。図５において、ＨＮＢの測定部１０３は、マクロセル信号の受信レベルを測定し（ＳＴ２０１）、測定結果を判定部１０５に出力する（ＳＴ２０２）。判定部１０５は、マクロセル信号の受信レベルと第１閾値とを比較する（ＳＴ２０３）。
【００３３】
伝搬損失推定部１０４は、ＨＵＥ信号の受信電力等に基づいて、ＨＵＥ−ＨＮＢ間の伝搬損失を推定し（ＳＴ２０４）、推定結果を判定部１０５に出力する（ＳＴ２０５）。判定部１０５は、伝搬損失と第２閾値とを比較し（ＳＴ２０６）、ＳＴ２０３における比較結果である第１比較結果と、ＳＴ２０６における比較結果である第２比較結果とを調整部１０６に出力する（ＳＴ２０７）。
【００３４】
調整部１０６は、第１比較結果及び第２比較結果に基づいて、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値（ＲｏＴ ｔａｒｇｅｔ）がとりうる最大値を調整する指示を生成し（ＳＴ２０８）、生成した指示をスケジューラ１０７に出力する（ＳＴ２０９）。
【００３５】
図５より明らかなように、干渉制御に関する処理がＨＮＢ内部のみで行われており、ＨＵＥ−ＨＮＢ間において干渉制御用のシグナリング追加は不要である。
【００３６】
図６は、本発明の実施の形態１に係る判定部１０５における干渉制御手順を示すフロー図である。干渉制御のための判定条件は２つあり、第１の判定条件は「マクロセル信号受信レベルと第１閾値とを比較すること（ＳＴ３０１）」である。第１の判定条件が成立するのは、フェムトセルがマクロセル中心部に設置される場合である。第２の判定条件は「ＨＵＥ−ＨＮＢ間の伝搬損失と第２閾値とを比較すること（ＳＴ３０２）」である。第２の判定条件が成立するのは、ＨＵＥとＨＮＢとの距離が離れている場合である。２つの判定条件が同時に成立するときのみ、ＨＵＥがＭＮＢに与える干渉量を低減するために、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる（ＳＴ３０３）。
【００３７】
なお、２つの判定条件のうちどちらを先に処理するかについては順序を問わない。図６のフロー図は実装の一例であり、別の順序で実装することも可能である。例えば、ＳＴ３０２の判定処理後にＳＴ３０１の判定処理を行ってもよい。
【００３８】
図７に、本発明の実施の形態１に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す。図７において、グラフ横軸はＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失を表
し、図７（ａ）のグラフ縦軸はＨＮＢ受信電力を、図７（ｂ）のグラフ縦軸はＨＵＥ送信電力をそれぞれ表している。
【００３９】
ここで、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失及びＨＮＢにおけるマクロセル信号の受信レベルに応じて、ＨＮＢの受信電力制御目標値（ＲｏＴ ｔａｒｇｅｔ）は変動する。図７（ａ）では、マクロセル信号の受信レベルが第１閾値以上である場合の受信電力制御目標値を例示している。一方、ＨＵＥにおける総送信電力の最大値は一定値である。
【００４０】
図７では、太い実線が電力値を示している。ＨＵＥ−ＨＮＢ間の距離が大きく、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が第２の閾値以上になると、ＨＮＢの受信電力制御目標値（ＲｏＴ
ｔａｒｇｅｔ）は引き下げられる。それに伴い、ＨＵＥへの割り当て伝送レートが下がるので、ＨＵＥの所要送信電力も低下する。ここで、ＨＵＥ送信電力の最大値自体が引き下げられるわけではない。従って、図７（ｂ）に示す通り、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失の増加に伴って、ＨＵＥ送信電力が増加していく。
【００４１】
フェムトセルがマクロセル中心部に設置される場合、下り信号に関しマクロセルから非常に強い干渉を受けるため、フェムトセルのカバー範囲がセル半径数[ｍ]にまで縮小する。従って、フェムトセルのカバー範囲でのＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失は一定範囲内に制限される。本実施の形態では、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失の増加に伴いＨＵＥ送信電力が増加しても、フェムトセルがマクロセルに与える干渉量は限定されたものとなる。
【００４２】
また、ＨＮＢに複数のＨＵＥが同時接続する場合、ＨＮＢ近傍のＨＵＥについては、ＨＵＥの最大送信電力を制限する従来の干渉低減方式よりも割り当て伝送レート及び送信電力が低下する。従って、制御目標値の引き下げ幅及び第２閾値を適切に設定することにより、フェムトセル全体での干渉低減量を維持しつつ、フェムトセルエッジに位置するＨＵＥの割り当て伝送レートを従来の干渉低減方式よりも増加させることができる。
【００４３】
図８に、本発明の実施の形態１に係るフェムト基地局の受信電力制御目標値（ＲｏＴ ｔａｒｇｅｔ）がとりうる最大値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す。図８において、グラフ横軸はマクロセル信号の受信レベルを表し、グラフ縦軸は受信電力の制御目標値（ＲｏＴ ｔａｒｇｅｔ）がとりうる最大値を表す。また、太い実線は制御用関数の一例を示している。制御用関数については、図８の例に限らず、マクロセル信号受信レベルの増加に伴って受信電力の制御目標値がとりうる最大値が減少する関数を用いることができる。
【００４４】
このように実施の形態１によれば、ＨＵＥの送信電力最大値に直接的制限を行う代わりに、ＨＮＢにおける総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を調整することにより、ＨＵＥの送信電力を間接的に抑制することができる。これにより、ＨＵＥ送信電力の直接的制限に伴うシグナリング増加を防ぎ、無線リソースの消費を招くことなく、ＨＵＥからＭＮＢへの上り無線回線干渉を低減することができる。また、フェムトセル全体での干渉低減量を維持しつつ、フェムトセルエッジに位置するＨＵＥの割り当て伝送レート増加させることができる。
【００４５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、実施の形態１で説明した干渉制御機能に加えて、ＨＮＢにおけるマクロセル信号の受信電力レベルに応じて、第２閾値を変更する機能を具備する場合について説明する。なお、本発明の実施の形態２に係るフェムト基地局装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
【００４６】
図９は、本発明の実施の形態２に係る干渉制御手順を示すフロー図である。なお、図９
が図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図９において、判定部１０５は、マクロセル信号の受信電力レベル最大値に基づいて、第２閾値を調整する（ＳＴ４０１）。
【００４７】
ここで、フェムトセルがマクロセル中心部から離れた位置に設置されるほど、ＨＵＥがマクロセルに与える干渉量は少なくなり、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる必要性は低くなる。実施の形態１では、制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅のみを、マクロセル信号の受信電力レベルに応じて調整していたのに対し、実施の形態２では、制御目標値を引き下げるフェムトセルにおける通信エリア自体を、マクロセル信号の受信電力レベルに応じて調整する。具体的には、マクロセル信号の受信電力レベルが小さくなるほど、第２閾値を増加させ、制御目標値の引き下げを行わない通信エリアを拡大し、マクロセル信号の受信電力レベルが大きくなるほど、第２閾値を低減させ、制御目標値の引き下げを行わない通信エリアを縮小する（ＳＴ４０１）。
【００４８】
図１０及び図１１に、本発明の実施の形態２に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す。図１０及び図１１において、グラフ横軸はＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失を表し、図１０（ａ）及び図１１（ａ）のグラフ縦軸はＨＮＢ受信電力を、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）のグラフ縦軸はＨＵＥ送信電力をそれぞれ表している。
【００４９】
図１０は、ＨＮＢでのマクロセル信号受信電力レベルが大きい場合について示しており、図１１は、ＨＮＢでのマクロセル信号受信電力レベルが小さい場合について示している。図１０では、制御目標値の引き下げ幅が大きく、引き下げる領域が広い（ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が小さい段階で引き下げを開始する）様子を示している。一方、図１１では、制御目標値の引き下げ幅が小さく、引き下げる領域が狭い（ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失がより大きい段階で引き下げを開始する）様子を示している。
【００５０】
図１２に、本発明の実施の形態２に係る干渉制御を用いた場合の第２閾値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す。図１２において、グラフ横軸はマクロセル信号の受信レベルを表し、グラフ縦軸は伝搬損失との比較に用いる第２閾値を表す。また、太い実線は制御用関数の一例を示している。制御用関数については、図１２の例に限らず、マクロセル信号受信レベルの増加に伴って第２閾値が減少する関数を用いることができる。
【００５１】
このように実施の形態２によれば、制御目標値の引き下げを行うフェムトセルにおける通信エリア自体をマクロセル信号の受信電力レベルに応じて調整することにより、フェムトセルのスループットに必要以上の悪影響を与えることなく、さらに効率的な干渉制御を実現することができる。これにより、ＨＵＥ送信電力の直接的制限に伴うシグナリング増加を防ぎ、無線リソースの消費を招くことなく、ＨＵＥからＭＮＢへの上り無線回線干渉を低減することができる。また、フェムトセル全体での干渉低減量を維持しつつ、フェムトセルエッジに位置するＨＵＥの割り当て伝送レートを増加させることができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、実施の形態１で説明した干渉制御機能に加えて、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失との比較に用いる閾値を複数設けた場合、及び、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を伝搬損失に応じて変更する場合について説明する。なお、本発明の実施の形態３に係るフェムト基地局装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
【００５３】
図１３は、本発明の実施の形態３に係る干渉制御手順を示すフロー図を示す。なお、図１３が図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図
１３において、判定部１０５は、第２閾値の他に第３閾値を用いて、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失と比較する（ＳＴ５０１）。ただし、「第３閾値＞第２閾値」の関係が成立しているものとする。
【００５４】
ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が第２閾値以上かつ第３閾値未満の場合には、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を小さくする（ＳＴ５０２）。一方、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が第３閾値以上の範囲にある場合には、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を大きくする（ＳＴ５０３）。
【００５５】
図１４に、本発明の実施の形態３に係る干渉制御を用いた場合のＨＮＢ受信電力及びＨＵＥ送信電力の変化を示す。図１４において、グラフ横軸はＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失を表し、図１４（ａ）のグラフ縦軸はＨＮＢ受信電力を、図１４（ｂ）のグラフ縦軸は送信電力をそれぞれ表している。図１４（ｂ）から明らかなように、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が比較的小さい領域では、ＨＵＥ送信電力の抑制幅を小さくし、端末スループットの低下を防ぐことができる。
【００５６】
このように実施の形態３によれば、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を伝搬損失に応じて変更することにより、フェムトセルのスループットに必要以上の悪影響を与えることなく、さらに効率的な干渉制御を実現することができる。これにより、ＨＵＥ送信電力の直接的制限に伴うシグナリング増加を防ぎ、無線リソースの消費を招くことなく、ＨＵＥからＭＮＢへの上り無線回線干渉を低減することができる。また、フェムトセル全体での干渉低減量を維持しつつ、フェムトセルエッジに位置するＨＵＥの割り当て伝送レートを増加させることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、例としてＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失との比較に用いる閾値を２個設けたが、閾値の数を３個以上に増やしてもよい。また、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げを図１４（ａ）に示すような階段状ではなく、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失に応じて連続的に行ってもよい。
【００５８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、実施の形態１で説明した干渉制御機能に加えて、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を調整する際に、基準となるＨＵＥ（基準ＨＵＥ）の所要送信電力が、ＨＮＢにおける総受信電力の制御目標値に基づいて当該基準ＨＵＥに割り当て可能な送信電力未満であれば、制御目標値の引き下げ幅を縮小する場合について説明する。なお、本発明の実施の形態４に係るフェムト基地局装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
【００５９】
図１５は、本発明の実施の形態４に係る干渉制御手順を示すフロー図である。なお、図１５が図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１５において、判定部１０５は、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が最大となるＨＵＥについて、伝搬損失と所要伝送レートとから所要送信電力を算出する（ＳＴ６０１）。
【００６０】
また、判定部１０５は、所要送信電力を、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値に基づいて当該ＨＵＥに割り当て可能な送信電力（割り当て可能な受信電力と伝搬損失とから算出）と比較する（ＳＴ６０２）。比較の結果、ＨＵＥ所要送信電力が、割り当て可能な送信電力よりも小さい場合には、調整部１０６において、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を縮小する（ＳＴ６０３）。
【００６１】
ここで、引き下げ幅の縮小を行っても、基準ＨＵＥは、所要伝送レートが低いために、送信電力と伝送レートの増加は発生しない。一方、基準ＨＵＥ以外で当該ＨＮＢに接続す
るＨＵＥでは、送信電力と伝送レートとを増加させることが可能となる。すなわち、フェムトセル全体で許容されるマクロセルへの干渉量を超えることなく、フェムトセルの上り伝送スループットを改善することができる。
【００６２】
このように実施の形態４によれば、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を基準ＨＵＥの所要送信電力に応じて変更することにより、フェムトセルのスループットに必要以上の悪影響を与えることなく、さらに効率的な干渉制御を実現することができる。これにより、ＨＵＥ送信電力の直接的制限に伴うシグナリング増加を防ぎ、無線リソースの消費を招くことなく、ＨＵＥからＭＮＢへの上り無線回線干渉を低減することができる。
【００６３】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５では、実施の形態１で説明した干渉制御機能に加えて、ＨＮＢに接続している全てのＨＵＥが、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が閾値以上であるか否かに応じて、干渉低減方法としてＨＵＥ最大送信電力を制限するか、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる場合について説明する。なお、本発明の実施の形態５に係るフェムト基地局装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
【００６４】
図１６は、本発明の実施の形態５に係る干渉制御手順を示すフロー図である。なお、図１６が図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１６において、判定部１０５は、ＨＮＢに接続中のＨＵＥ全てについて、ＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が第２閾値以上であるかを判定する（ＳＴ７０１）。換言すれば、全てのＨＵＥがフェムトセルエッジに位置するか否かを判定する。
【００６５】
全てのＨＵＥがフェムトセルエッジに位置する場合には、全てのＨＵＥについて送信電力が大きいため、フェムトセルからマクロセルへの干渉量の総和が許容範囲を超える可能性がある。このような場合には、ＨＵＥ送信電力の最大値を直接制限することによって、フェムトセルからマクロセルへの干渉量の総和を確実に一定値以内とする（ＳＴ７０２）。
【００６６】
一方、フェムトセル内で一部のＨＵＥでもセルエッジに位置しない場合には、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値を引き下げる（ＳＴ３０３）。これにより、フェムトセルエッジのＨＵＥの送信電力増加を許容する代わりに、ＨＮＢ近傍のＨＵＥの割り当て伝送レート及び送信電力を減少させて、フェムトセルからマクロセルへの干渉量の総和を維持することができる。
【００６７】
このように実施の形態５によれば、ＨＵＥ送信電力の最大値を直接制限する干渉低減方法に切り替えることにより、フェムトセルからマクロセルへの干渉量の総和を確実に一定値以内に抑制する。これにより、ＨＵＥがフェムトセルエッジに集中配置される例外的な場合に対処可能となる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、全てのＨＵＥについてＨＮＢ−ＨＵＥ間の伝搬損失が第２閾値以上であるかを判定する方法を例に挙げて説明したが、フェムトセル内の全ＨＵＥ配置に応じて干渉低減方法を変更するという趣旨を逸脱しなければ、別の判定条件を用いることも可能である。例えば、フェムトセル内におけるＨＵＥの位置分布（伝搬損失分布）を算出し、位置のばらつき度合いに応じて、干渉低減方法を変更することなども考えられる。
【００６９】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６では、実施の形態１で説明した干渉制御機能に加えて、ＭＮＢからマクロセルの上り干渉量情報を報知し、ＨＮＢにおける総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅をマクロセル上り干渉量情報に応じて設定する場合について説明する。なお、本発明の実施の形態６に係るフェムト基地局装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
【００７０】
図１７は、本発明の実施の形態６に係る干渉制御手順を示すフロー図である。なお、図１７が図６と共通する部分には、図６と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１７において、測定部１０３は、マクロセル報知信号（ＢＣＨ）に含まれるマクロセル上り回線干渉量情報を抽出する（ＳＴ８０１）。
【００７１】
抽出されたマクロセル上り回線干渉量情報に基づき、ＨＮＢにおける総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅を設定する（ＳＴ８０２）。すなわち、マクロセル干渉量が小さい場合には引き下げ幅を小さく、マクロセル干渉量が大きい場合には引き下げ幅を大きく設定する。
【００７２】
図１８に、本実施の形態に係るフェムト基地局の受信電力制御目標値がとりうる最大値と、マクロセル信号受信レベルとの関係を示す。マクロセル上り回線干渉量に応じて、ＨＮＢ総受信電力の制御目標値がとりうる最大値に対する調整関数を変更している。
【００７３】
１フェムトセルにおける干渉低減量が一定であるとすると、マクロセル内のフェムトセル設置数や設置位置によって、マクロセルでの総干渉量は変化する。従って、マクロセルとフェムトセル間での干渉低減を最適化するためには、マクロセル上り回線干渉量に応じた調整が必要である。
【００７４】
このように実施の形態６によれば、総受信電力の制御目標値がとりうる最大値の引き下げ幅をマクロセル上り回線干渉量に応じて変更することにより、フェムトセルのスループットに必要以上の悪影響を与えることなく、さらに効率的な干渉制御を実現することができる。これにより、ＨＵＥ送信電力の直接的制限に伴うシグナリング増加を防ぎ、無線リソースの消費を招くことなく、ＨＵＥからＭＮＢへの上り無線回線干渉を低減することができる。また、フェムトセル全体での干渉低減量を維持しつつ、フェムトセルエッジに位置するＨＵＥの割り当て伝送レートを増加させることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、マクロセル上り干渉量情報を報知信号（ＢＣＨ）によりＨＮＢへ伝達する例を述べたが、ＭＮＢ−ＨＮＢ間の有線回線を用いてマクロセル上り干渉量情報を伝達することも可能である。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００７７】
なお、上記各実施の形態では、フェムト基地局の測定部がマクロセル信号の受信レベルを測定する構成を採ったが、本発明の要旨を変更することなく、フェムト接続端末におけるマクロセル信号受信レベルの測定結果を用いる構成を採ることも可能である。すなわち、フェムト接続端末で測定したマクロセル信号受信レベルを、上り回線を介してフェムト基地局に報告し、フェムト基地局において上記各実施の形態で述べた干渉制御を実行することができる。
【００７８】
また、上記各実施の形態では、フェムト基地局の測定部がマクロセル信号の受信レベルを測定する構成を採ったが、隣接フェムトセル信号の受信レベルを測定することにより、隣接フェムトセル間の上り無線回線干渉を低減する構成を採ることも可能である。
【００７９】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００８０】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００８２】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適用等が可能である。
【００８３】
２００８年１１月２８日出願の特願２００８−３０４６６２の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明にかかる無線通信基地局装置及び送信電力制御方法は、例えば、携帯電話通信システムに利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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